CN1771423A - 集流箱、换热器及集流箱的生产方法 - Google Patents

集流箱、换热器及集流箱的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种集流箱，尤其是塑料构成的增压空气箱或者冷却剂箱，其至少配有一个整合入该集流箱的一体成型或牢固连接成一体的拉杆，其特征在于，该拉杆包括至少一个衬层。

Description

集流箱、换热器及集流箱的生产方法
技术领域
本发明涉及一种符合本专利权利要求1前序部分的集流箱，尤指汽车增压空气箱或者冷却剂箱和一种符合权利要求11前序部分的换热器，以及一种集流箱的生产方法。
背景技术
传统压铸工艺制造的塑料增压空气箱，在其需要承受高负荷时，即高温高压的情况下，通常是在承受极高负荷的区域配置多个拉杆(Zugankern)，这些拉杆形成了增压空气箱一侧至另一侧箱壁之间的连接。在生产的形式上，通常会考虑到使用拉杆，并且使用和增压空气箱相同的材料压铸而成。然而，该类型的增压空气箱还有待改进。
已知有EP 0 641 985 B1中所描述的一种换热器箱，该换热器箱配有多个结构上与其相分离的加固撑条，并且这些加固撑条在换热器箱制造完成后安装在位于换热器箱相对的箱壁之间的凹槽内。然而，其制造费用相对高昂，因此这类换热器箱也有待改进。
发明内容
本发明旨在提供一种改良的集流箱和/或换热器。
该目的通过符合权利要求1特征的集流箱和符合权利要求11特征的换热器实现。进一步的优化结构由从属权利要求实现。
根据本发明，拉杆最好和集流箱一起制造为由塑料构成的一体件，或者至少和集流箱牢牢固定在一起，尤其是通过浇铸的方法，该拉杆上有一衬层(Einlage)。该衬层在压铸前被放入模具内。原则上也可将拉杆推入一同挤压成形的开口内并随后焊接，这样能够形成材质衔接的连接；或者也可借助弹力咬边——例如棘轮止动销——来固定，这样能够实现力传递的连接。
衬层最好使用加强元件和/或散热元件。然后，高温时中断增压空气箱的工作是有意义的，因为这样做能够有针对性地降低承受最强负荷部位处的材料温度，从而减缓塑料的氧化老化，同时延长使用寿命。此外，也可以使用廉价的塑料，但是只有在特定的某些情况下才能使用塑料代替铝。
衬层最好是一金属插入件、金属带、金属管、纤维材料插入件、纤维材料带和/或一纤维层，并且这里的纤维材料及纤维层尤指玻璃或者碳素纤维。
外壳最好预设为塑料材质。这样的设计对于如下改型品种尤其重要，该品种的拉杆在压铸完成后推入并焊接。通过塑料外壳，尤其是由一种能和集流箱的塑料材质良好结合的塑料材质所构成的外壳，能形成塑料材料的材质衔接的连接。
为了能借助流动的液体冷却，衬层最好设计为空心的，尤其是带有基本上呈圆形或者椭圆形的横截面。此处还可以安装多个临近的细小管，或分离设计或一体设计。
除此之外，衬层可以由一种导热性良好的材料构成，例如铜或者铝。这和先前提到的空心结构的衬层尤其相配。
衬层最好越过集流箱外侧向外突出和/或者终止于集流箱的突出部分，尤其是终止于其肋片内。如果衬层终止于肋片内，便能实现很好的插立固定，因为受环境温度影响的肋片视温度不同在行驶过程中也具有较高的弹性模数。
在本发明一值得推荐的优化结构设计中，集流箱被安装在一换热器内，其中各导热管延伸入集流箱。特别之处在于，为了增大传热的表面积，该换热器上设计有波形翅片，并且波形翅片例如可以和各导热管焊接在一起。这样的换热器尤其适用于机动车辆。
此外还可以将本发明中的集流箱独立应用于任一换热器内，或者将其另外与至少一个集流箱连接使用，其中另外一个/多个集流箱也同样可以是本发明中的集流箱或者是现有技术的集流箱。
附图说明
接下来将依据多个实施例和附图，详细说明本发明。图中：
图1第一实施例中配备有两个集流箱的换热器；
图2横切图1中两集流箱中一个的剖面图；
图3纵向剖切图2中集流箱的剖面图；
图4第三实施例中纵向剖切一集流箱的剖面图；
图5第四实施例中纵向剖切一集流箱的剖面图。
具体实施方式
本发明中汽车空调的集流箱1设计为冷却剂箱，并由通过玻璃纤维加强且配有拉杆2的聚酰胺材料构成，该拉杆配有由玻璃纤维带构成的衬层。用于生产冷却剂箱所使用的粒状且掺入玻璃纤维的聚酰胺，为了加速其结晶化，会为其添加一种颗粒状且起放热作用的化学发生剂，同时该发生剂外层包裹聚乙烯，而各粒料相互混合并输送入压铸机。
在压铸机的蜗杆内，借助热量(240-290℃)和压力可通过已知的方法使粒料塑化为塑料胚料。这些可塑的塑料胚料将被填入压铸模具内，模具内在拉杆2预设安装的位置处，会自动加入加强成分，此处所指的是外层包裹了聚酰胺的带状排布的玻璃纤维。这个过程中要预热加强成分。由于温度很高，在通过形成CO2释放热能的条件下发生剂会起反应。发生剂以及所生成的CO2促使压铸机填料更快，因为冷却时塑料胚料的体积收缩很小，这样便不必添补或者只需添补极小量的经过塑化处理的塑料胚料，用于平衡体积的收缩。喷入的聚酰胺和玻璃纤维外壳上的聚酰胺完成材料衔接的连接，从而形成整合入冷却剂箱的一体件结构的拉杆2，通过使用玻璃纤维按要求对该拉杆进行相应的加强。
塑料胚料始终处于压铸模具内，直至填满模子并已形成一定的结晶和松弛。紧接着，打开压铸模具、取出冷却剂箱并立即插入夹紧框，以免冷却剂箱跌落。根据本发明的方法，冷却剂箱在取出时的表面温度约为120℃。这里的夹紧框可以加以冷却。
在随后的处理中，将在铝质箱底的四围安置橡胶密封圈，把夹紧框从冷却剂箱内取出，然后尽量快速地，即大致在30至60秒内，将冷却剂箱安放在配有橡胶密封圈的铝制箱底上，并在压力机内压紧。
图中未示的第二个实施例中，专为增压空气箱，在压铸模具内放入并铸入用于加强和冷却拉杆而安装的细小金属管，作为衬层。同时金属小管的末端从模子中突出，这样便于金属管随后连接上冷却剂的循环回路。通常情况下，冷却剂冷却器安装在距离增压空气箱较近的位置，因此对于部分位置冷却—即拉杆部位冷却—的增压空气箱来说，只需做很小的改动。
图4展示了集流箱11，此处为增压空气箱，其配有拉杆12。拉杆通过使用作为衬层13的由芳香族聚酰胺纤维喷入的带状材料得到加强，也就是说，带状材料的外壳和集流箱11的构成材料相同。生产时，该带状材料以全自动的方式输送通过压铸模具，并会在出模前折断、分离。
图5展示了作为衬层23的冲孔几何形的使用以及作为拉杆22的特殊成型金属板，该金属板完全被集流箱21的材料包裹住。除了金属也可考虑其它牢度较高的材料。为了预先将冲孔几何形固定在压铸模具内，可设计隆起的高处，以实现压铸模具内简易的夹紧固位。

Claims (12)

1.集流箱，尤其是塑料构成的增压空气箱或者冷却剂箱，至少配有一个整合入增压空气箱或冷却剂箱的一体成型或牢固连接的拉杆(2；12；22)，其特征在于，拉杆(2；12；22)至少具有一个衬层(13；23)。
2.根据权利要求1所述的集流箱，其特征在于，衬层(13；23)是一加强元件和/或散热元件。
3.根据权利要求1或者2所述的集流箱，其特征在于，衬层(13；23)是一金属插入件、金属带、金属管、纤维材料插入件、纤维材料带和/或一纤维层。
4.根据权利要求3所述的集流箱，其特征在于，纤维材料具有碳素和/或玻璃纤维。
5.根据前述权利要求之一所述的集流箱，其特征在于，衬层(13；23)由塑料构成。
6.根据权利要求5所述的集流箱，其特征在于，外层包裹的材料和其余集流箱(1；11；21)为相同的塑料材质。
7.根据前述权利要求之一所述的集流箱，其特征在于，衬层设计为空心结构。
8.根据权利要求7所述的集流箱，其特征在于，衬层设计为能使液体流过。
9.根据前述权利要求之一所述的集流箱，其特征在于，衬层由一导热性能良好的材料构成。
10.根据权利要求7所述的集流箱，其特征在于，衬层越过集流箱(1；11；21)外侧向外突出和/或者终止于集流箱(1；11；21)的突出部分。
11.换热器，尤指用地于机动车辆的增压空气冷却器或者冷却剂冷却器，配备多条至少延伸入一个集流箱的导热管，其特征在于，至少一个集流箱(1；11；21)是按照前述权利要求之一来设计的。
12.根据权利要求1至10之一所述的集流箱的生产方法，其特征在于，生产集流箱(1；11；21)时，衬层(13；23)直接喷入和/或之后放入并且材料衔接地焊入同一集流箱。
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